电压源变换器输出功率控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电压源变换器输出功率控制方法及装置。其中，该方法包括：确定电压源变换器的目标输出功率和实际输出功率；利用预定坐标变换矩阵，对实际输出功率进行坐标变换，得到虚拟输出功率；确定在电压源变换器所在电网中达到阻抗匹配时对应的虚拟阻抗；基于目标输出功率，虚拟输出功率和虚拟阻抗，确定电压源变换器在电网中的功率分配结果；基于功率分配结果，控制电压源变换器的输出功率。本发明专利技术解决了难以在构网型电压源变换器和跟网型电压源变换器并联时，精确、灵活地分配两种电压源变换器的输出功率的技术问题。电压源变换器的输出功率的技术问题。电压源变换器的输出功率的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
电压源变换器输出功率控制方法及装置


[0001]本专利技术涉及高技术服务业领域，具体而言，涉及一种电压源变换器输出功率控制方法及装置。

技术介绍

[0002]在相关技术中，通常采用主从控制策略来进行构网型电压源变换器与跟网型电压源变换器并联时的功率输出配合，但该方法下两种电压源变换器的输出功率难以精确分配且无法及时响应大规模的负载扰动，易引发系统崩溃，恶化系统的电能质量，且系统的稳定性较差。
[0003]因此，在相关技术中，存在难以在构网型电压源变换器和跟网型电压源变换器并联时，精确、灵活地分配两种电压源变换器的输出功率的技术问题。
[0004]针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种电压源变换器输出功率控制方法及装置，以至少解决难以在构网型电压源变换器和跟网型电压源变换器并联时，精确、灵活地分配两种电压源变换器的输出功率的技术问题。
[0006]根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种电压源变换器输出功率控制方法，包括：确定电压源变换器的目标输出功率和实际输出功率；利用预定坐标变换矩阵，对实际输出功率进行坐标变换，得到虚拟输出功率；确定在电压源变换器所在电网中达到阻抗匹配时对应的虚拟阻抗；基于目标输出功率，虚拟输出功率和虚拟阻抗，确定电压源变换器在电网中的功率分配结果；基于功率分配结果，控制电压源变换器的输出功率。
[0007]可选的，利用预定坐标变换矩阵，对实际输出功率进行坐标变换，得到虚拟输出功率，包括：确定实际输出功率中的实际输出有功功率和实际输出无功功率；对实际输出有功功率进行坐标变换，得到虚拟输出有功功率；对实际输出无功功率进行坐标变换，得到虚拟输出无功功率；基于虚拟有功功率和虚拟无功功率，确定虚拟输出功率。
[0008]可选的，基于目标输出功率，虚拟输出功率和虚拟阻抗，确定电压源变换器在电网中的功率分配结果，包括：确定目标输出功率中的目标输出有功功率和目标输出无功功率；基于虚拟输出有功功率，目标输出有功功率和电网中的分配控制参数，确定电压源变换器在电网中的有功功率分配结果；基于虚拟输出无功功率，目标输出无功功率和虚拟阻抗，确定电压源变换器在电网中的无功功率分配结果；基于有功功率分配结果和无功功率分配结果，确定电压源变换器在电网中的功率分配结果。
[0009]可选的，上述电压源变换器为构网型电压源变换器或跟网型电压源变换器。
[0010]可选的，上述方法用于构网型电压源变换器和跟网型电压源变换器并联时，确定构网型电压源变换器和跟网型电压源变换器的输出功率分配方式。
[0011]可选的，基于功率分配结果，控制电压源变换器的输出功率，包括：确定构网型电
压源变换器和跟网型电压源变换器的倒下垂功率容量比值；基于倒下垂功率容量比值和功率分配结果，控制构网型电压源变换器和跟网型电压源变换器的输出功率。
[0012]根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种电压源变换器输出功率控制装置，包括：
[0013]第一确定模块，用于确定电压源变换器的目标输出功率和实际输出功率；坐标变换模块，用于利用预定坐标变换矩阵，对实际输出功率进行坐标变换，得到虚拟输出功率；第二确定模块，用于确定在电压源变换器所在电网中达到阻抗匹配时对应的虚拟阻抗；第三确定模块，用于基于目标输出功率，虚拟输出功率和虚拟阻抗，确定电压源变换器在电网中的功率分配结果；控制模块，用于基于功率分配结果，控制电压源变换器的输出功率。
[0014]可选的，坐标变换模块包括：第一确定单元，用于确定实际输出功率中的实际输出有功功率和实际输出无功功率；第一坐标变换单元，用于对实际输出有功功率进行坐标变换，得到虚拟输出有功功率；第二坐标变换单元，用于对实际输出无功功率进行坐标变换，得到虚拟输出无功功率；第二确定单元，用于基于虚拟有功功率和虚拟无功功率，确定虚拟输出功率。
[0015]根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行上述任意一项的电压源变换器输出功率控制方法。
[0016]根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器存储有计算机程序；处理器，用于执行存储器中存储的计算机程序，计算机程序运行时使得处理器执行上述任意一项的电压源变换器输出功率控制方法。
[0017]在本专利技术实施例中，采用改进倒下垂的方式，通过设置构网型电压源变换器和跟网型电压源变换器的倒下垂功率容量比值，使跟网型电压源变换器具备下垂调节特性，令构网型电压源变换器和跟网型电压源变换器并联时，跟网型电压源变换器采用改进到下垂控制方法，令跟网型电压源变换器可以主动根据总的输出功率，和构网型电压源变换器共同调节输出功率，同时，采用坐标变换的方式，用虚拟功率表示实际功率，实现虚拟有功功率和频率对应，虚拟无功功率和电压对应，进而使有功功率和无功功率解耦，提高系统的稳定性，另外，通过基于上述的有功功率和频率的对应关系，无功功率和电压的对应关系，有功功率通过控制参数进行分配，无功功率在引入虚拟阻抗校正线路阻抗差异之后，通过电压进行分配，就可以实现构网型电压源变换器和跟网型电压源变换器之间输出功率的精确分配，从而实现了在两种电压源变换器并联时的精确分配输出功率且能够及时响应大规模的负载扰动，提高系统稳定性的技术效果，进而解决了难以在构网型电压源变换器和跟网型电压源变换器并联时，精确、灵活地分配两种电压源变换器的输出功率的技术问题。
附图说明
[0018]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0019]图1是根据本专利技术实施例提供的电压源变换器输出功率控制方法的流程图；
[0020]图2是根据本专利技术可选实施方式提供的VSC主电路结构示意图；
[0021]图3是根据本专利技术可选实施方式提供的VSG控制结构示意图；
[0022]图4是根据本专利技术可选实施方式提供的采用传统PQ控制的跟网型VSC控制结构示意图；
[0023]图5是根据本专利技术可选实施方式提供的构网型VSC功率传输示意图；
[0024]图6是根据本专利技术可选实施方式提供的不同φ值对应的虚拟坐标变换示意图；
[0025]图7是根据本专利技术可选实施方式提供的基于虚拟坐标变换的改进倒下垂控制示意图；
[0026]图8是根据本专利技术可选实施方式提供的双机VSC并联系统等效图；
[0027]图9是根据本专利技术可选实施方式提供的双机VSC并联实验平台示意图；
[0028]图10是根据本专利技术可选实施方式提供的两台同容量VSC并联运行时功率输出波形图；
[0029]图11是根据本专利技术可选实施方式提供的两台容量2：1的VSC并联运行时功率输出波形图；
[0030]图12是根据本专利技术可选实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电压源变换器输出功率控制方法，其特征在于，包括：确定电压源变换器的目标输出功率和实际输出功率；利用预定坐标变换矩阵，对所述实际输出功率进行坐标变换，得到虚拟输出功率；确定在所述电压源变换器所在电网中达到阻抗匹配时对应的虚拟阻抗；基于所述目标输出功率，所述虚拟输出功率和所述虚拟阻抗，确定所述电压源变换器在所述电网中的功率分配结果；基于所述功率分配结果，控制所述电压源变换器的输出功率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用预定坐标变换矩阵，对所述实际输出功率进行坐标变换，得到虚拟输出功率，包括：确定所述实际输出功率中的实际输出有功功率和实际输出无功功率；对所述实际输出有功功率进行坐标变换，得到虚拟输出有功功率；对所述实际输出无功功率进行坐标变换，得到虚拟输出无功功率；基于所述虚拟有功功率和虚拟无功功率，确定所述虚拟输出功率。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标输出功率，所述虚拟输出功率和所述虚拟阻抗，确定所述电压源变换器在所述电网中的功率分配结果，包括：确定所述目标输出功率中的目标输出有功功率和目标输出无功功率；基于所述虚拟输出有功功率，所述目标输出有功功率和所述电网中的分配控制参数，确定所述电压源变换器在所述电网中的有功功率分配结果；基于所述虚拟输出无功功率，所述目标输出无功功率和所述虚拟阻抗，确定所述电压源变换器在所述电网中的无功功率分配结果；基于所述有功功率分配结果和所述无功功率分配结果，确定所述电压源变换器在所述电网中的所述功率分配结果。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述电压源变换器为构网型电压源变换器或跟网型电压源变换器。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法用于构网型电压源变换器和跟网型电压源变换器并联时，确定所述构网型电压源变换器和所述跟网型电压源变换器的输出功率分配方式。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：许琬昱，陈艳霞，李菁，闻宇，李鑫明，王宁，于希娟，张敏，宣振文，王阳央，杨浩，孙昭宇，葛磊，陈嘉沁，
申请(专利权)人：国家电网有限公司北京中泰华电科技有限公司广东电网有限责任公司珠海供电局，
类型：发明
国别省市：